一种复合材料铺层设计优化方法及系统

专利主权项内容

1.一种复合材料铺层设计优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取铺层的铺放高度；根据铺层的铺放高度获取待处理铺层序列，根据待处理铺层序列获取递减均匀性序列；根据递减均匀性序列获取递减均匀性序列中每个数据点的截断数据点集及局部密度；根据递减均匀性序列中每个数据点的截断数据点集及局部密度获取递减均匀性序列中每个数据点的递减均匀性指数；根据递减均匀性序列中每个数据点的递减均匀性指数获取递减均匀性序列的间断数据集合，根据递减均匀性序列的间断数据集合获取待处理铺层序列的子序列；根据待处理铺层序列的子序列获取仿真铺层序列，根据仿真铺层序列获取仿真铺层序列的最大承受应力及褶皱角度；根据仿真铺层序列的最大承受应力及褶皱角度获取仿真铺层序列的非线性目标函数；利用遗传优化算法基于非线性目标函数获取目标铺层序列，根据目标铺层序列获取铺层设计优化结果；所述根据铺层的铺放高度获取待处理铺层序列，根据待处理铺层序列获取递减均匀性序列的方法为：将吸力面侧的第一预设参数层的铺层作为吸力面侧铺层，将吸力面侧铺层的所有铺放高度按照数值降序的顺序组成的序列作为吸力面侧的初始铺层序列，将吸力面侧的初始铺层序列的前第二预设参数个数值更新为所述初始铺层序列中的最大值，将初始铺层序列的更新结果作为待处理铺层序列；计算待处理铺层序列中每个数据点数值与下一个数据点数值之间的差值，将所述差值按照时间升序的顺序组成的序列作为待处理铺层序列的差分序列；对待处理铺层序列的差分序列中前第三预设参数个数值进行删除，将待处理铺层序列的差分序列的删除后的结果作为递减均匀性序列；所述根据递减均匀性序列获取递减均匀性序列中每个数据点的截断数据点集及局部密度的方法为：对于递减均匀性序列中每个数据点，将数据点作为中心数据点，将中心数据点的预设邻域截断距离内的数据点组成的集合作为数据点的截断数据点集；将递减均匀性序列中所有的数据点作为DPC密度峰值聚类算法的输入，将DPC密度峰值聚类算法的输出作为递减均匀性序列中每个数据点的局部密度；所述根据递减均匀性序列中每个数据点的截断数据点集及局部密度获取递减均匀性序列中每个数据点的递减均匀性指数的方法为：根据递减均匀性序列中每个数据点的截断数据点集及局部密度获取递减均匀性序列中每个数据点的邻域数据稠密度以及递减一致性指数；对于递减均匀性序列中每个数据点，将数据点的邻域数据稠密度与递减一致性指数的乘积作为第一乘积因子，将以自然常数为底数，以数据点的截断数据点集中所有元素的变异系数为指数的负映射结果作为第二乘积因子，将第一乘积因子与第二乘积因子的乘积作为数据点的递减均匀性指数；所述根据递减均匀性序列中每个数据点的截断数据点集及局部密度获取递减均匀性序列中每个数据点的邻域数据稠密度以及递减一致性指数的方法为：式中，表示递减均匀性序列中第x个数据点的邻域数据稠密度，/>为以自然常数为底数的指数函数，/>表示预设邻域截断距离的大小，/>表示递减均匀性序列中第x个数据点的截断数据点集中元素的数目，/>表示递减均匀性序列中第x个数据点的局部密度，/>表示递减均匀性序列中第x个数据点的递减一致性指数，/>表示递减均匀性序列中第x个数据点的数值，/>表示递减均匀性序列中第x个数据点的截断数据点集内第b个元素的数值；所述根据递减均匀性序列中每个数据点的递减均匀性指数获取递减均匀性序列的间断数据集合，根据递减均匀性序列的间断数据集合获取待处理铺层序列的子序列的方法为：将递减均匀性序列中所有数据点的递减均匀性指数按照数值升序的顺序组成的序列作为均匀性排序序列，将均匀性排序序列中前第四预设参数个数据点组成的集合作为间断数据集合；所述间断数据集合中每个数据点的递减均匀性指数代表待处理铺层序列中对应数据点的局部数值递减的均匀性，获取间断数据集合中每个数据点在待处理铺层序列中对应的每个目标数据点，将待处理铺层序列中所述每个目标数据点与下一个数据点之间断开，将待处理铺层序列的断开的结果作为待处理铺层序列的子序列；所述根据待处理铺层序列的子序列获取仿真铺层序列，根据仿真铺层序列获取仿真铺层序列的最大承受应力及褶皱角度的方法为：将待处理铺层序列的前第五预设参数段子序列中每段子序列作为每段结构层序列，将后第六预设参数段子序列中每段子序列作为每段插入层序列，将所有段插入层序列随机不重复地插入所述待处理铺层序列的前第五预设参数段子序列之间的每个间隔中；获取所有段插入层序列随机不重复地插入后的第七预设参数个子序列排序结果，将每个所述子序列排序结果中所有子序列按照子序列排序顺序合并得到的序列作为每个仿真铺层序列；对于每个仿真铺层序列，利用Fibersim复合材料工程软件对仿真铺层序列的铺层顺序的复合材料风扇叶片分别进行翘曲的仿真计算和铺层褶皱的仿真计算，根据仿真计算的结果分别获取仿真铺层序列的复合材料风扇叶片的最大承受应力及褶皱角度。。来自：